Guizhou Zhongye Tabaktrocknungsprojekt

In der gesamten Tabakproduktionskette bestimmt der Trocknungsprozess direkt die Qualität der Tabakblätter sowie die Umweltfreundlichkeit und Wirtschaftlichkeit der Produktion. Im Jahr 2022 führte Guiyang, Guizhou – ein Anbaugebiet für hochwertigen flue-cured Tabak in China – das Guizhou Zhongye Tobacco Drying System ein. Durch den Ersatz der traditionellen Kohlefeuerung durch Luftwärmepumpentechnologie löste dieses System das langjährige Umweltproblem der Branche. Mit seinen Eigenschaften „hohe Effizienz, Stabilität und geringer Energieverbrauch“ ist es zum Maßstab für die Modernisierung und Modernisierung der Tabaktrocknungsindustrie im Südwesten Chinas geworden.

Guiyang, Guizhou, hat ein subtropisches, feuchtes Klima mit einer durchschnittlichen Jahrestemperatur von etwa 15 °C und kalium- und phosphorreichen Böden, was die Stadt zu einem wichtigen nationalen Anbaugebiet für rauchgetrockneten Tabak macht. Vor dem Start des Zhongye-Projekts war man in der Region jedoch lange Zeit auf traditionelle, mit Kohle befeuerte Tabaktrocknereien angewiesen: Als Brennstoff wurde Kohle verwendet und die Temperatur manuell geregelt. Diese Methode hatte mehrere Nachteile – die Verbrennung von Kohle setzte Kohlenmonoxid und Schwefeldioxid frei, was die Gesundheit der Tabakbauern gefährdete und die Luftverschmutzung verschlimmerte, was im Widerspruch zu Guiyangs Positionierung als „ökologische Priorität“ stand; die Genauigkeit der manuellen Temperaturregelung war gering, mit Temperaturschwankungen von über ±5 °C, was zu einer ungleichmäßigen Trocknung der Tabakblätter, Qualitätseinbußen und Auswirkungen auf die Einkaufspreise führte; jede Trocknereide erforderte rund um die Uhr engagiertes Personal mit einem durchschnittlichen täglichen Arbeitsaufwand von 3–4 Stunden, was hohe Arbeitskosten zur Folge hatte.

Um diese Mängel zu beheben, brachte das Team von Guizhou Zhongye nach Forschungs- und Demonstrationsarbeiten im Jahr 2022 das Luftwärmepumpen-Tabaktrocknungssystem auf den Markt. Dessen Kernprinzip besteht darin, minderwertige Wärmeenergie aus der Luft zu absorbieren, sie durch einen Kompressor in hochwertige Wärmeenergie umzuwandeln und dann durch einen Umluftkanal heiße Luft mit konstanter Temperatur zuzuführen, um eine gleichmäßige Trocknung der Tabakblätter zu erreichen, wodurch die Logik der Energieversorgung grundlegend neu strukturiert wird.

Einfache Bedienung und Arbeitsersparnis sind für Tabakbauern die intuitivsten Erfahrungen. Herkömmliche Trocknungsanlagen verließen sich bei der Temperaturregelung auf Erfahrungswerte, was leicht die Qualität der Tabakblätter beeinträchtigte. Das Zhongye-System ist mit einem intelligenten Touchpanel ausgestattet. Tabakbauern müssen lediglich das Trocknungsprogramm entsprechend der Tabaksorte und -reife auswählen, und das System regelt Temperatur und Luftfeuchtigkeit automatisch und präzise: 38–42 °C mit 70–75 % Luftfeuchtigkeit während der „Vergilbungsphase“, 50–55 °C mit 40–45 % Luftfeuchtigkeit während der „Farbfixierungsphase“ und 65–70 °C während der „Stängeltrocknungsphase“. Während des gesamten Prozesses ist kein Personal vor Ort erforderlich – das System überwacht die Daten in Echtzeit und sendet Fortschrittsaktualisierungen über eine mobile App, wodurch pro Trocknungsanlage mehr als 3 Arbeitsstunden pro Tag eingespart werden.

Stabiler Betrieb und geringer Stromverbrauch senken die Kosten für Unternehmen. Die Kernkomponenten des Systems bestehen aus Industriekompressoren und Ventilatoren mit variabler Frequenz, die in einer Umgebungstemperatur von -10 °C bis 40 °C stabil arbeiten können. So wird der plötzliche Temperaturabfall vermieden, der in herkömmlichen Trocknungshallen durch unzureichende Kohleverbrennung verursacht wird. Was den Energieverbrauch betrifft, verbraucht das Trocknen von einer Tonne getrockneter Tabakblätter 80–100 kWh Strom. Basierend auf dem Industriestrompreis von 0,6 Yuan pro kWh in Guiyang betragen die Kosten 48–60 Yuan. Im Gegensatz dazu benötigt eine herkömmliche, kohlebefeuerte Trocknungshalle 0,3 Tonnen Kohle, um eine Tonne Tabakblätter zu trocknen. Bei einem Kohlepreis von 1.200 Yuan pro Tonne betragen die Kosten 360 Yuan, ohne versteckte Kosten wie Kohletransport und Aschereinigung. Die Energiekosten des Zhongye-Systems betragen nur 1/6 bis 1/7 der Energiekosten des herkömmlichen Verfahrens, wodurch an einem Verarbeitungsstandort mit einer jährlichen Trocknungskapazität von 100 Tonnen fast 30.000 Yuan pro Jahr eingespart werden.

Noch wichtiger ist, dass das System das Problem der Schadstoffemissionen vollständig löst. Eine herkömmliche Trocknungsanlage stößt beim Trocknen von einer Tonne getrockneter Tabakblätter 0,8 Tonnen Kohlendioxid, 0,012 Tonnen Schwefeldioxid und 0,005 Tonnen Kohlenmonoxid aus, was die Umwelt verschmutzt und die Sicherheit der Tabakblätter beeinträchtigt. Das Zhongye-System hingegen erreicht keinerlei Verbrennung und keine Abgasemissionen und verbraucht nur wenig Strom, wenn der Kompressor in Betrieb ist. Eine Verarbeitungsanlage mit einer jährlichen Trocknungskapazität von 100 Tonnen kann die Kohlendioxidemissionen um 80 Tonnen, die Schwefeldioxidemissionen um 1,2 Tonnen und die Kohlenmonoxidemissionen um 0,5 Tonnen pro Jahr reduzieren – das entspricht der Kohlenstoffaufnahme von 440 ausgewachsenen Bäumen und trägt so zum Umweltschutz in Guiyang bei.

Was die Qualitätsverbesserung angeht, führen herkömmliche Trocknungsschuppen aufgrund großer Temperaturschwankungen und des hohen Staubgehalts in der heißen Luft oft dazu, dass Tabakblätter „grüne Adern“ und „verbrannte Ränder“ aufweisen, sodass nur 60–70 % der Tabakblätter erstklassige Qualität aufweisen. Das Zhongye-System regelt die Temperatur mit einer Genauigkeit von ±1 °C und die Luftfeuchtigkeit mit einer Genauigkeit von ±3 %. Die Zufuhr sauberer heißer Luft ermöglicht eine gleichmäßige Verdunstung der Feuchtigkeit in den Tabakblättern, wodurch die aromatischen Substanzen erhalten bleiben. Tests zeigen, dass mit diesem System über 85 % der Tabakblätter erstklassige Qualität getrocknet werden, mit einer goldenen Farbe, einem ausreichenden Ölgehalt und einer guten Brennbarkeit. Der Einkaufspreis pro Kilogramm Tabakblätter steigt um 0,8–1,2 Yuan, was das Einkommen der Tabakbauern direkt steigert.

Nach der erfolgreichen Einführung des Zhongye-Systems in Guiyang im Jahr 2022 wurde es rasch in wichtigen Tabakanbaugebieten wie Qingzhen, Xiuwen und Kaiyang eingeführt. Bis Ende 2023 hatten mehr als 50 Verarbeitungsbetriebe dieses System eingeführt, wodurch die Umweltverschmutzung um über 4.000 Tonnen pro Jahr reduziert und das Gesamteinkommen der Tabakbauern um mehr als 2 Millionen Yuan gesteigert wurde.

Mit der Weiterentwicklung der dualen Kohlenstoffziele (Kohlenstoff-Peaking und Kohlenstoffneutralität) und der Modernisierung der Landwirtschaft wird das Zhongye-System künftig weiter optimiert: Durch die Kombination der reichlich vorhandenen Solarenergieressourcen Guiyangs wird ein Hybrid-Energieversorgungsmodell aus Luftwärmepumpe und Solarenergie entwickelt, um den Stromverbrauch zu senken. Das intelligente Steuerungssystem wird modernisiert, um eine IoT-Verbindung mit Tabakpflanzungen herzustellen und die Parameter automatisch an den Echtzeit-Feuchtigkeitsgehalt der Tabakblätter anzupassen. Dieses System wird weiterhin eine Vorzeigefunktion erfüllen und die Transformation der traditionellen Landwirtschaft in eine grüne, effiziente und nachhaltige moderne Landwirtschaft fördern.